Вопросы/задания: РК 1 билеты и решение (пример билета в описании)

Вариант РК4 №1/16

Задача №1;

При работе ракетного двигателя при движении летательного аппарата из стратосферы до уровня моря при постоянном давлении в камере площадь выходного сечения сопла изменяется так, что на всех высотах р_а=р_h и течение в сопле одномерное безотрывное с сохранением зву­ковой скорости в минимальном сечении.

Получите расчетное со­отношение для удельного импульса двигателя в зависимости от р_h и запишите файлы исходных данных для расчета удельного импульса.

Задача №2;

ЖРД одной и той же принципиальной схемы, работающие на од­ном и том же топливе при одном и том же давлении в камере и с соплами, имеющими одинаковые геометрические степени расширения, развивают в пустоте отличающиеся в N раз тяги. При этом приведенные длины камер сгорания одинаковы.

Оцените соотношение между условными временами пребывания топлива в этих двигателях.

Задача №3;

Коническая расширяющаяся часть сопла с оптимальным углом наклона образующей заменена на аналогичную (тот же материал и качество внутренней поверхности) также коническую с теми же диаметрами входного и выходного сечений, но с меньшим углом наклона образующей. Как изменятся (увеличатся, не увеличатся, уменьшатся, не уменьшатся, не изменятся или недостаточно данных для ответа на вопрос) при этом:

коэффициент сопла, учитывающий потери на трение и рассеивание φ_c = φ_тр φ_расс?

Задача №4;

Некоторый исходный идеальный (φ_к=φ_с=1) ЖРД работает при K_m=8 и развивает пустотный удельный импульс 3000 м/с при коэффициенте пустотной тяги K_т.п=1,75. При подаче 20% углеводородного горючего в периферийную часть камеры, занимающую 10% ее проходного сечения, при сохране­нии равномерного распределения окислителя – кислорода по сечению камеры характеристическая скорость в ее ядре уменьшилась в 1,05 раза, а расходный комплекс газа завесы стал меньшим в 1,69 раза, чем рас­ходный комплекс ядра потока исходного идеального двигателя.

Во сколько раз надо увеличить (уменьшить) площадь критического сечения сопла, чтобы при сохранении расхода топлива давление в камере также сохранилось? Запишите файлы исходных данных для необходимых и достаточных термодинамических расчетов.

Задача №5;

При запуске ЖРД, работающем на самовоспламеняющемся топливе «гидразин – азотный тетроксид», за время задержки воспламенения в камере сгорания объемом 3 литра накапливается до 5 грамм топлива, из которых по массе 15% составляет окислитель.

Оцените температуру и давление продуктов сгорания топлива в предположении изохорного процесса, имея в виду то, что камера предварительно была заполнена сухим воздухом с давлением 1 физ. атм.

Запишите файлы исходных данных для необходимых и достаточных термодинамических расчетов.